一种钢筋结构制造系统及方法与流程

1.本发明涉及钢筋材料加工技术领域，具体涉及一种钢筋结构制造系统及方法。


背景技术：

2.目前，bim已经进入国家科技支撑计划重点项目，目前cam技术已经非常成熟，在数控切割下料管材，型材，板材，甚至钢筋上效率已经很高，目前制约bim应用的主要困难是，如何从传统的结构设计软件过度到bim，autodesk行业软件集，如何把bim数据自动提供给cam软件，并经过智能化套料提供给数控加工设备，国内已进入探索阶段。如图1所示，目前对于钢结构加工通过设计院提供bim模型，由施工单位组织人员翻样深化，加工成可供生产的cad图纸，再由设备操作人员将cad图纸中的尺寸参数填入至加工设备，结合焊接标准及加工工艺，由加工设备生产一个工件，由此往复。该现有的技术存在以下缺点：
3.一、由于bim技术目前只运用到设计端，在其下游的生产及施工方并未打通数据传递通道，信息的传递需要大量的人工介入，整个过程需要大量的重复智力劳动人员及体力劳动人员进行同质化的劳动生产，在钢结构项目中，施工单位拿到设计院的图纸，需要做的工作如下：
4.1.根据配筋图和配筋表出批量钢筋详图(大量人工)；
5.2.统计工程量；
6.3.按量设备安排施工(批量)；
7.4.根据黏土模型出三维深化图；
8.5.根据三维图出异型钢筋图；
9.6.人工或简易工具加工异型钢筋(大量劳动力)；
10.7.选择对象焊接构件。
11.二、钢结构加工的目的是为了焊接，焊接坡口的国家标准非常复杂，而钢结构加工工人，翻样技术人员对焊接并不十分了解，信息在传递过程中有脱节。
12.三、以往的过程没有全局化的观念，做的比较好的按批次，按起重重量分构件，指定生产计划，导致每次加工残余废料较多，材料利用率较低，浪费较多。加工重复路径杂乱，电力气体消耗浪费较多。
13.四、现有的设备现有的加工设备可以解决大批量少种类的批量生产，但对于越来越多的个性化设计，无法提供标准化产品。
14.因此，需对现有技术加以改进。


技术实现要素：

15.为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种钢筋结构制造系统及方法，对现有设备做信息化改造，使其能够接受全局化优化的生产管理安排。
16.为实现上述目的，本发明提供了一种钢筋结构制造系统，包括bim设计端和cam生产端，所述bim设计端包括依次连接的rhino模型软件、tekla模型软件、解析图纸软件和数
据汇总软件，所述cam生产端包括钢筋机设备、二维码报表模块、信息固定模块、堆料区和焊接成网设备，所述数据汇总软件分别连接至二维码报表模块、钢筋机设备和信息固定模块，所述钢筋机设备分别与二维码报表模块、堆料区连接，堆料区分别与信息固定模块和焊接成网设备连接。
17.本发明还提供了一种钢筋结构制造方法，包括以下步骤：
18.s1：首先通过rhino模型软件制作比例缩小的泥塑模型，利用三维扫描仪将泥塑模型扫描成实体；
19.s2：通过tekla模型软件将三维实体放大至真实尺寸，建立bim模型，在只有外形尺寸的模型上，根据生产需要，划分成网格，根据轮廓脉络自动提取等距轮廓线，生成钢筋的cad图纸；
20.s3：解析图纸模块对cad图纸信息进行解析后，根据一系列算法，对数据进行优化；
21.s4：对优化好的数据进行转换，转成深化图纸和加工代码，把从cad图纸中得到的图元信息进行处理，把需要用的信息归类汇总，进行转换后变成可以使用的信息；
22.s5：根据钢筋的信息生成钢筋网片加工信息，并对信息进行固定；
23.s6：将加工信息载入钢筋机设备，配合生成完成的钢筋信息固定，配合钢筋网片布置安装图安装。
24.上述的钢筋结构制造方法，在步骤s4中，图元信息包括直线、圆弧、标注、实体和面。
25.上述的钢筋结构制造方法，在步骤s5中，钢筋的信息有二维多段线、三维多段线、样条曲线和直线。
26.上述的钢筋结构制造方法，在步骤s5中，钢筋网片的加工信息为二维码，通过二维码报表模块生成。
27.依据上述实施例的一种钢筋结构制造系统及方法，该方案具有以下的效果：
28.本发明的系统简单、操作方便，可以取代体力劳动实现自动化，软件可以取代智力劳动实现智能化，bim和cam端的数据打通及加工设备的信息化提升，能够显著提高企业生产效率，降低人工劳动强度。
附图说明
29.图1为现有技术钢筋结构制造系统的原理框图；
30.图2为本发明第一实施例钢筋结构制造系统的原理框图；
31.对应说明书附图内的附图标记参考如下：
32.bim设计端1、cam生产端2。
具体实施方式
33.为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本发明。
34.本发明的第一实施例公开了一种钢筋结构制造系统，如图2所示，包括bim设计端1和cam生产端2，所述bim设计端1包括依次连接的rhino模型软件、tekla模型软件、解析图纸软件和数据汇总软件，cam生产端2包括钢筋机设备、二维码报表模块、信息固定模块、堆料
区和焊接成网设备，数据汇总软件分别连接至二维码报表模块、钢筋机设备和信息固定模块，钢筋机设备分别与二维码报表模块、堆料区连接，堆料区分别与信息固定模块和焊接成网设备连接。
35.在使用中，首先通过rhino模型软件制作比例缩小的泥塑模型，利用三维扫描仪将泥塑模型扫描成实体，将三维实体放大至真实尺寸，再结合tekla模型软件建立bim模型，bim模型的数据提取，在只有外形尺寸的模型上，根据生产需要，划分成网格，根据轮廓脉络自动提取等距轮廓线，并被网格打断，生成钢筋；采用明码格式的dxf文件(即dxf格式的ascii版本)，可以像操作记事本文件一样把dxf文件读入程序中，然后通过解析图纸软件根据上面的每个图元的特定标示符号找到需要用的图元就完成dxf的解析工作，对于解析好的dxf文件，根据一系列算法，对原始数据进行优化；对优化好的数据进行转换，转成深化图纸和加工代码，不同的厂家对深化图纸的要求也不一样，这个地方需要留好一定的接口，方便以后的扩展，通过从dxf文件里面得到的各种图元信息进行处理，把没有用的过滤掉，把需要用的信息归类汇总，然后在根据精度要求进行转换，最终变成可以使用的信息，dxf图形里面可以得到各种图元，例如直线、圆弧、标注、实体、面域等等信息，和钢筋有关的信息有二维多段线、三维多段线、样条曲线、直线等等，把这些需要用的信息提取出来是解析dxf文件的关键所在，因为不同用户所绘制的dxf文件所使用的图元是不一样的，例如有的用户喜欢使用多段线来表示钢筋信息，而有的用户喜欢使用样条曲线来表示，最终表示的物体是差不多的，但是二者的数据结构不一样的，因此解析的时候需要分开对待，都统一转换成钢筋的共有信息，例如长度角度等信息，这个是解析工作的关键点，数据解析好后进行数据汇总。
36.然后将汇总好的数据信息传输至钢筋机设备、二维码报表模块、信息固定模块，根据钢筋网片相互关系，及正确的钢筋尺寸，自动生成钢筋生产施工图(cad)和钢筋网片布置安装图(cad)，和钢筋网片加工信息(二维码)，并对信息进行信息固定传送至堆料区，对钢筋机设备做信息化改造，使其能够接受不同的钢筋加工信息，通过扫码或网络的方式载入信息，确保生产区域安全后自动化生产，并实现连续化无人值守生产，将生产完成的钢筋信息固定，根据信息固定的数据放置于堆料区，最后配合钢筋网片布置安装图安装。
37.以下表1为本实施例的案例，环境假山类项目用bim+cam加工法和传统图纸加工综合对比，工程为10000平，大概3000片为基准；
38.表1
[0039][0040]
本发明第一实施例的系统简单、操作方便，可以取代体力劳动实现自动化，软件可以取代智力劳动实现智能化，bim和cam端的数据打通及加工设备的信息化提升，能够显著提高企业生产效率，降低人工劳动强度。
[0041]
本发明的第二实施例公开了一种钢筋结构制造方法，包括以下步骤：
[0042]
s1：首先通过rhino模型软件制作比例缩小的泥塑模型，利用三维扫描仪将泥塑模型扫描成实体；
[0043]
s2：通过tekla模型软件将三维实体放大至真实尺寸，建立bim模型，在只有外形尺寸的模型上，根据生产需要，划分成网格，根据轮廓脉络自动提取等距轮廓线，生成钢筋的cad图纸；
[0044]
s3：解析图纸模块对cad图纸信息进行解析后，根据一系列算法，对数据进行优化；
[0045]
s4：对优化好的数据进行转换，转成深化图纸和加工代码，把从cad图纸中得到的图元信息进行处理，把需要用的信息归类汇总，进行转换后变成可以使用的信息；
[0046]
s5：根据钢筋的信息生成钢筋网片加工信息，并对信息进行固定；
[0047]
s6：将加工信息载入钢筋机，配合生成完成的钢筋信息固定，配合钢筋网片布置安装图安装。
[0048]
另外，在步骤s4中，图元信息包括直线、圆弧、标注、实体和面；在步骤s5中，钢筋的信息有二维多段线、三维多段线、样条曲线和直线，钢筋网片的加工信息为二维码，通过二维码报表模块生成。
[0049]
由于第二实施例是第一实施例的方法，第一实施例中已经具体阐述了该系统的具体步骤和有益效果，因此不再进行赘述。
[0050]
以上对发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改做出若干简单推演、变形或替换，这并不影响发明的实质内容。